پژوهش های جغرافیای طبیعی

در این پژوهش برای بررسی اثر گرمایش جهانی بر تغییر گردش های وردسپهری، با استفاده از داده های باز تحلیل NCEP/NCAR و به کارگیری آماره z و برآوردگر شیب سن به روش من-کندال، وجود روند در میانگین پارامترهای جوی سطوح فشاری در دوره اقلیمی سی ساله 1990-1961 و 2020-1991، در ماه های دسامبر، ژانویه و فوریه در خاورمیانه بررسی شد. نتایج نشان داد که در دوره اقلیمی سی ساله اول در جنوب محدوده مطالعاتی، روند افزایشی در فشار سطح متوسط دریا، دما و ارتفاع ترازهای مختلف فشاری آشکار شد که بیانگر تضعیف کم فشار مدیترانه ای و تقویت پرفشارهای دینامیکی است. اثر این شرایط می تواند به صورت کاهش مقدار بارش در محدوده فوق ظاهر شود. روند کاهشی نم ویژه در ترازهای زیرین (5/2- گرم بر کیلوگرم در هر دهه) در نوار غربی ایران و کشورهای هم جوار، معرف کاهش بخار آب موجود در جو این مناطق است که می تواند شرایط مربوط به بارش در این مناطق را کاهش دهد. در دوره اقلیمی سی ساله دوم، وجود روند افزایشی دما (5/0+ درجه در هر دهه) در مناطق خاورمیانه می تواند عامل افزایش انرژی گرمایی در لایه های جو، افزایش حرکت بالاسو، افزایش فراوانی رخداد پدیده های همرفتی خرد و میان مقیاس و در نتیجه تشدید بارش های همرفتی و بارش های حدی در مناطق فوق باشد. افزون بر آن، در دوره اقلیمی سی ساله دوم در جنوب دریاچه بالخاش در روی افغانستان، روند کاهشی فشار و افزایشی دما آشکار شد که می تواند عامل تضعیف پرفشار سرد و در نتیجه کاهش فراوانی روزهای با هوای بسیار سرد در مناطق تحت تأثیر آن باشد.

تغییر کاربری و پوشش اراضی متأثر از گسترش سریع شهرنشینی و رشد جمعیت در دهه های اخیر چالش های مانند انتشار کربن در مناطق پرجمعیت شهری به وجود آورده است. زیرساختهای سبز مانند کشاورزی شهری، نقش قابل توجهی جهت مقابله با چالش های مذکور و ارتقای تاب آوری اکولوژیکی شهری دارند. در این تحقیق نقشه های کاربری و پوشش اراضی محدوده کلان شهر تبریز به مساحت 63/660 کیلومترمربع برای سال های 1395 و 1402 با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-2 در بستر سامانه تحت وب گوگل ارث انجین تهیه گردید. با استفاده از مدل InVEST ارزیابی و مدل سازی ذخیره کربن در محدوده موردمطالعه برای سال های مذکور انجام گردید. آشکارسازی هم زمان نقش کاربری های مختلف با تأکید بر کشاورزی شهری با استفاده از داده های دورسنجی و فناوری های نوین از نوآوری های تحقیق مذکور می باشد. نتایج نشان می دهد که منطقه توسعه یافته تبریز با افزایش مساحت ساخت وسازهای انسانی، اراضی بایر و فضاهای سبز و کاهش کشاورزی شهری، مراتع و پهنه های آبی در دوره 1402-1395 مواجه است. مدل InVEST مقدار محتوای کل کربن ذخیره شده در سراسر محدوده موردمطالعه را در سال 1395 و 1402 به ترتیب 43/2 و 27/2 میلیون تن پیش بینی می کند که نشان دهنده کاهش ذخیره کربن به دلیل تغییر کاربری می باشد. کاربری کشاورزی شهری در هر دو سال بیشترین میزان ذخیره کربن را به خود اختصاص داده و کاهش مساحت این کاربری عامل اصلی انتشار کربن شناسایی می شود. این پژوهش، اهمیت کشاورزی شهری را در افزایش تاب آوری اکولوژیکی و دستیابی به اهداف توسعه پایدار شهری با استفاده از داده های دورسنجی و فناوری های نوین آشکار می کند.

تغییر اقلیم یکی از مهم ترین چالش ها در آینده محسوب می شود. تحقیق حاضر در قلمرو زمانی دوره گذشته (2005-1980) و دوره آینده به صورت دوره آینده میانی (2055-2020) و دوره آینده دور (2090-2056) بر مبنای داده های واقعی ایستگاه های هواشناسی و داده های مدل های گردش عمومی جو بررسی شد. قلمرو مکانی تحقیق، کل ایران را پوشش داده است. برای دستیابی به تغییر اقلیم دوره آینده، از داده های شبیه سازی شده پنج مدل پیشنهادی (BCC-CSM1.1، MRI-CGCM3، GFDL-CM3، MIROC-ESM و GISS-E2-R) از سری مدل های CMIP5 در قالب گزارش پنجم و سناریوهای RCP تغییر اقلیم استفاده گردید. بعد از بررسی آماری خروجی مدل MRI-CGCM3 به عنوان مدل نهایی برای ارزیابی ها استفاده شد. برای اعتبار سنجی مدل ها، از روش وزن دهی استفاده شد. در دهه های آینده مقدار تبخیر – تعرق مرجع (ET0) و نیاز آبی فصل رشد انگور نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت، به طوری که بر اساس سناریوی RCP8.5 در مناطق کشت انگور در دوره آینده نزدیک (2055-2020) و آینده دور (2090-2056)، به ترتیب، 31 و 98 میلی متر بر مقدار ET0 افزوده خواهد شد. مقدار نیاز آبی مراحل رشد انگور نیز در دهه های آینده افزایش خواهد یافت. بیشترین افزایش در مرحله میانی رشد انگور رخ خواهد داد. بنابراین تغییر اقلیم موجب افزایش مقدار ET0 و نیاز آبی انگور خواهد شد. در دهه های آینده بیشترین افزایش نیاز آبی در مناطق کم ارتفاع حاشیه نواحی مرتفع و کوهستانی رخ خواهد داد. مناطق مرتفع و سردسیر شمال غرب و زاگرس مرتفع از نیاز آبی کمتری نسبت به دیگر مناطق برخوردار خواهند بود.

فرسایش خاک ممکن است به از بین رفتن کیفیت خاک و در نتیجه، کاهش بهره وری خاک منجر شود. یکی از راه کارهای اساسی برای مهار و کاهش اثرات مخرب فرسایش، شناسایی مناطق مستعد فرسایش در مناطق است. به همین دلیل تعیین مناطق مستعد به فرسایش نقش مهمی در مدیریت فرسایش در منابع طبیعی دارد. تحقیق حاضر درصدد است تا با استفاده از دو روش یادگیری ماشینی جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان و 3327 نقطه وقوع فرسایش، مناطق مستعد به فرسایش را در استان اصفهان را تعیین نماید. عوامل محیطی در چهار گروه اصلی شامل عوامل توپوگرافی، عوامل اقلیمی، عوامل زیستی و عوامل انسان ساخت تهیه شدند. بررسی شاخص AUC نشان داد که هر دو مدل دارای دقت مناسبی بوده هرچند مدل جنگل تصادفی (AUC = 0.97) دارای دقت بالاتری نسبت به مدل ماشین بردار پشتیبان (AUC = 0.86) بود. بر اساس نتایج مدل ماشین بردار پشتیبان، حدود 6/11 درصد در کلاس پرخطر و حدود 6/68 درصد در کلاس خطر کم فرسایش قرار دارد. همچنین در مدل جنگل تصادفی حدود 1/20 درصد در کلاس پرخطر و حدود 2/49 درصد در کلاس خطر کم قرار دارد. در این زمینه، نتایج به دست آمده می تواند با ارائه گستره ای از مناطق استان اصفهان و بهره گیری از این دو مدل، به تصمیم گیران و برنامه ریزان در تدوین برنامه ای مدیریتی و نیز اتخاذ اقداماتی راهبردی در جهت کنترل فرسایش کمک کند.

هوازدگی شهری شامل سست شدن، پوسیدگی و در نهایت تخریب مواد و مصالح به کار گرفته شده در انواع ساخت وسازهای شهری است. این نوشتار سعی در بررسی مقادیر هوازدگی انواع مختلف سنگ های قبر قبرستان های جوی هرهر و خلدبرین در شهر یزد را دارد. برای این هدف، ضمن مطالعه میکروسکوپی سنگ ها، تغییرات مقادیر واجهشی چکش اشمیت صدها سنگ قبر با گذشت زمان تحلیل شد. نتایج حاصله نشان داد که علاوه بر ویژگی های پتروگرافی سنگ از قبیل ترکیب و تنوع کانی شناسی، ساخت و بافت سنگ، شرایط آب وهوای محلی نیز در هوازدگی و تخریب سنگ ها نقش داشته است. فرایندهایی از قبیل نوسانات دمایی و انقباض و انبساط های ناشی از آن، ویژگی آلبدو سنگ، چرخه های تر و خشک به همراه تبلور و انحلال کانی های ثانویه کلسیت و ژیپس در کاهش مقاومت سنگ قبرها اهمیت دارند. سنگ قبرهای از جنس تراورتن و مرمر با توجه به چیرگی کانی کلسیت و رنگ روشن به شرط دوری از منابع رطوبتی و شستشوی زیاد، مقاومت بیشتری نسبت به سنگ های دیگر نشان می دهند و در مقابل سنگ های دگرگونه درجه پایین اسلیت- فیلیت نامناسب ترین نوع سنگ قبر به دلیل وفور شکستگی ها و کلیواژها هستند. سنگ های آذرین عمدتاً تیره رنگ، به دلیل داشتن چند نوع کانی در زمینه و واکنش های انقباض – انبساطی متفاوت هر کانی نسبت به تغییر دما، در مدت زمان کمی دچار کاهش مقاومت می شوند.

در جلگه های ساحلی، رودخانه ها از عناصر ژئومورفولوژیکی بسیار مهم هستند و تغییرات مورفولوژی آن ها در دوره های زمانی مختلف بر سکونت گاه های انسانی تأثیرگذار است. هدف این مطالعه بررسی تغییرات مورفولوژی رودخانه چشمه کیله در بازه های زمانی مختلف بوده همچنین به درک جامع تری از پویایی رودخانه ها در مناطق ساحلی کمک می کند. حوضه رودخانه چشمه کیله در بخش غربی استان مازندران در حدفاصل عباس آباد تا رامسر قرار دارد. طول رودخانه 80 کیلومتر است که بعد از عبور از شهر تنکابن به دریای خزر می ریزد. در این مطالعه تغییرات کانال در حدفاصل سال های 2014 تا 2022 موردبررسی قرار گرفت. تحلیل کمی تغییرات کرانه های رودخانه در دوره های زمانی با استفاده از نرم افزار DSAS انجام گرفت. نتایج نشان داده است که با وجود تغییرات در ضریب خمیدگی در طول دوره موردمطالعه در بازه های مختلف، الگوی کلی رودخانه در مدت موردمطالعه تغییر نکرده است. همچنین در تمام بازه ها و در تمام بازه های زمانی در کرانه چپ پس روی و فرسایش کناره رودخانه رخ داده است. میانگین نرخ این تغییرات در طول رودخانه به تقریب 1 متر در سال بوده است. نتایج نشان داده است که میزان تغییرات کرانه در الگوی سینوسی بیشتر از الگوی مستقیم بوده است. بازه های واقع در بخش میانی و بالایی جلگه به دلیل شیب بیشتر شرایط مناسب تری جهت فرسایش کرانه و ناپایداری کانال را داشته اند.

برآورد پتانسیل رواناب در مدیریت منابع آبی و طراحی زیرساخت راه های دسترسی و سازه های عمرانی مانند پل ها و تونل ها به ویژه در جای برخورد با گذر آب های سطحی از ارزش بسیاری برخوردار است. آزادراه تبریز - ارومیه با هدف ساختن راه درخور بین شهر تبریز و ارومیه در ادامه ساخت کریدور خاور به باختر از تهران تا مرز بازرگان در ۶ قطعه طراحی شده است. در این پژوهش به واکاوی اثر سیل خیزی بر روی قطعه شش آزاد راه تبریز - ارومیه در جنوب شهر تبریز در چارچوب پروژه پژوهشی کاربردی پرداخته شد. ازاین رو، توان تولید رواناب، گنجایش آبگذری، ابعاد هندسی آبروهای مسیر قطعه شش آزادراه تبریز – ارومیه برای هر زیر حوضه ارزیابی شد. برای برآورد رواناب، روش استدلالی به کاررفته و پس ازآن با در نظر گرفتن دبی 100 ساله، ضریب مانینگ 014/0 و شیب طولی 025/0، گنجایش آبگذری آبروها محاسبه و در نهایت کمینه استاندارد آبروها از ابعاد طول و عرض کانال تعیین شد. برآورد کلی نشان از آن است که با توجه به شرایط طبیعی زیر حوضه ها و ضریب مانینگ و شیب طولی مناسب، از ابعاد کانال برای تخلیه رواناب تولیدی در نظر گرفته شود. بر این پایه زیر حوضه شماره 10 با مساحت بیشتر و دبی 29/38 مترمکعب بر ثانیه نسبت به سایر زیر حوضه ها، با ژرفا و کانال با پهنای بیشتر برای هدایت و تخلیه سیلاب پیشنهادشده است. همچنین نشان می دهد که از بین پارامترهای به کار گفته شده در زیر حوضه ها، پارامتر مساحت تأثیر بیشتری در پتانسیل سیل خیزی دارد.